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【偉星儲罐網】儲罐的涂裝檢查

人氣:發表時間:2010-10-27
摘要:介紹了儲罐外壁及內壁的腐蝕原理和現象,并分別闡述了表面處理 、 防腐涂料的選用,以及質量控制要點 。 關鍵詞:儲罐;腐蝕;表面處理;質量檢查;硅氧烷;酚醛環氧 1 引言 隨著石油化學工業和其它工業的發展,儲罐的建設隨之高漲起來 。 儲罐若無很好的防腐蝕措施,就會因腐蝕而很快使其強度下降,縮短使用壽命,甚至發生崩罐事故,危及周圍人們的生命財產的安全 。 對儲罐的外壁和內壁進行涂料防腐蝕涂裝,實踐證明對儲罐的安全運行是切實有效的 。 如果配合以金屬噴鋁 / 鋁涂層,以及陰極保護措施,就可以大大延長儲罐的使用壽命,創造更多的經濟價值 。 2 儲罐外壁防腐 2.1 儲罐外壁的腐蝕 儲罐外壁受到的主要是大氣腐蝕,這是由于大氣中水分 、 氧氣 、 溫差變化,沿海鹽霧 、 化工大氣等腐蝕性氣體的腐蝕,以及紫外線引起的涂層老化破壞等 。 位于石油化工區 、 鋼鐵工業地區的儲罐,受到空氣中的酸性氣體 、 雨水或夏季用于降溫的噴淋水而引起鋼鐵表面液膜下的氧去極化反應 。 沿海地區空氣中存在著大量的氯離子和其它鹽類,沉降在罐體外壁時,就會形成含有溶解鹽的電解液膜 。 氯離子的滲透性相當強,它會造成儲罐嚴重的局部腐蝕 。 儲罐頂部的腐蝕是由于直接受到紫外線照射,加上鋼板在加工時存在凸凹不平,容易積水,發生電化學腐蝕 。 2.2 外壁防腐涂層 醇酸樹脂涂料一度作為儲罐外壁的主要保護用涂料,如醇酸紅丹防銹漆和云母氧化鐵醇酸面漆等,總的干膜厚度在 120 ~ 150 μ m ,實際使用壽命為 3 a 左右,嚴重的只有 1 a 的使用壽命,涂層就開始粉化 、 龜裂和剝落等 。 上個世紀 80 年代末到 90 年代初,大量使用氯磺化聚乙烯涂料 。 該涂料有著很好的耐化工大氣 、 耐酸堿和耐紫外線等功能,然而,由于它的體積固體含量相當低,漆膜很薄,涂刷 1 道僅 20 ~ 30 μ m ,因此抗滲透能力較低 。 氯化橡膠涂料也曾經是重要的鋼結構防腐蝕涂料,也曾是儲罐外壁的主流配套方案 。 隨著涂料技術的發展,加上業主對昂貴的維修費用的關注,在引入壽命周期費用分析( Life Cycle CostAnalyst )的概念后,為了減少維護涂裝次數,目前最為常用的配套方案見表 1 ,干膜總厚度在 250 μ m 左右,按 ISO 12944-5:2007 ,設計使用壽命為 15 a 以上 。 表 1 儲 _ 罐外壁配套方案 工程硅氧烷涂料有著杰出的耐候性能,且可以高膜厚施工,這就意味著可以把上面傳統型的 3 ~ 4 道涂層系統改為 2 道涂層系統,總的干膜厚度在 225 μ m 左右 。 2.3 表面處理要求 噴射用磨料要干燥,無油污,清潔無雜物,不能對涂料的性能有任何影響 。 磨料的導電率不得高于 250 μ S/cm 。 河砂不得用于噴砂使用 。 如果使用石英砂,須符合有關職業健康的法規 。 推薦使用銅礦渣 。 鋼材表面要求噴砂到 Sa 2.5 ( ISO 8501-1:1988 ) 。 在涂層受到電焊切割等火工作業造成的損害后,局部的修補可以打磨到 St3 級 。 表面粗糙度的要求為 Rz 40 ~ 75 μ m ,表面粗糙度級別根據 ISO 8503 進行評估,或者使用復制膠帶法進行測量 。 噴砂時注意防止油或水對噴砂后鋼材表面的污染 。 空壓機必須安裝油水分離器 。 噴砂后準備涂漆的鋼材表面要清潔 、 干燥 、 無油脂,保持粗糙度和清潔度直到第一道漆噴涂 。 所有灰塵要求徹底清理,根據 ISO 8502 - 3 要求,灰塵量要小于 3 級 。 表面處理后 4 h 內,在鋼材表面返黃前就要涂漆 。 如果鋼材表面有可見返銹現象 、 變濕或者被污染,要求重新清理到前面要求的級別 。 表 2 儲罐外壁工程硅氧烷配套方案 注:采用無機富鋅底漆,需要對工程硅氧烷涂料進行稀釋,或采用環氧封閉漆霧噴 1 道后再進行統噴 。 2.4 質量檢查要點 為了有效地控制涂裝質量,施工單位應該進行有關質量控制程序 。 在涂裝工作中,需要使用的檢查儀器有:表面粗糙度樣板 “ G ” 或者粗糙度復制膠帶檢測儀 、 電子干膜厚度檢測儀 、 濕膜測厚儀 、 氣候條件檢查設備 、 表面污染物檢測設備 、 附著力測試儀,相關的質量檢測標準 。 通常當溫度低于 5 ℃ 或高于 40 ℃ 時,必須采取措施來改善氣候條件到可以接受的范圍 。 當下雨下雪 、 表面有水有冰或者大霧時,不能進行涂漆施工 。 如果相對濕度超過 85 % 或者鋼板溫度低于露點 3 ℃ 時,不能進行最終噴砂或涂漆施工 。 聚氨酯面漆施工時,相對濕度最好控制在 80% 以內,并且要預防可能的表面結露或下雨,防止漆膜變色而影響外觀與內在質量 。 濕膜厚度的檢測可反映油漆用量的檢查,同時也有助于控制規定的干膜厚度和反映油漆的固體含量 。 濕膜厚度在施工后應當立即檢測,因為若不及時檢測,溶劑的揮發將影響到讀數 。 濕膜厚度的檢測應當依據 ISO 2801:1997 方法中 No1 (附錄 1 )執行 。 干膜厚度應當在施工的每一涂層完成和充分固化后檢測 。 不推薦使用破壞性方法測定干膜厚度,但是為了檢驗涂膜系統是否符合配套時也可使用破壞性方法測定 。 干膜厚度的檢查按照 ISO 2808 和 SSPC PA2 執行 。 干膜厚度的測量按照 2 個 90 % 執行,即 90 % 的測量點要達到規定的干膜厚度,余下 10 % 的測量點要達到規定干膜厚度的 90 % 。 讀數點的數量應當根據不同的情況來確定,因為需要考慮到被涂裝結構的不同設計 。 最終的漆膜表面應該均勻 、 清潔 、 平滑 、 無起泡 、 流掛 、 針孔 、 開裂和干噴等 。 表 3 儲罐內壁涂料系統 表 4 儲罐內壁防腐施工各階段質量檢查要點和要求 3 儲罐內壁防腐 3.1 儲罐內壁的腐蝕 儲罐按儲存介質的不同,可以分為原油罐 、 中間產品罐 、 產品罐 、 含硫含油污水罐和氣柜等類別 。 原油罐是指儲存原油的儲罐;中間產品罐是指儲存石腦油 、 粗汽油 、 粗柴油 、 蠟油 、 渣油 、 加氫裂化原料等各類中間產品的儲罐;產品罐是指儲存汽油 、 煤油 、 柴油 、 航空煤油等各類成品油的儲罐;含硫污水罐是指儲存各類含酸 、 堿 、 污油及各類硫化物的污水罐;氣柜是指儲存未脫硫瓦斯的濕式和干式氣柜 。 罐底是儲罐內腐蝕的重點所在,主要表現為電化學腐蝕,大多呈潰瘍狀的坑點腐蝕,很容易形成穿孔 。 主要是因為罐底沉積水和沉積物較多 。 沉積水中的氯離子 、 溶解氧 、 硫酸鹽還原菌及溫度對底板的腐蝕影響很大 。 油罐壁的腐蝕較輕,為均勻腐蝕 。 腐蝕嚴重區域主要是發生在油水界面或油與空氣交界處(大約為罐壁高的 4/5 處),這里的腐蝕為電化學腐蝕 。 罐頂常見點蝕等局部腐蝕,屬氣相腐蝕 。 主要受 H 2 S 、 SO 2 、 CO 2 、 O 2 、 HCl 和水蒸氣的影響 。 當環境溫度降到油氣和水氣的露點以下時,就會產生露點腐蝕 。 3.2 內壁防腐涂層 沒有一種涂料可以作為儲罐內壁的通用防腐蝕涂料,不同的介質和使用狀況下,需要采用不同的涂料系統 。 對于成品油罐來說,防腐蝕涂料系統有如下作用:一是要防止儲存介質不受污染,二是要保護儲罐不受腐蝕 。 儲罐內壁主要的防腐涂料系統見表 3 ,可以達到 10 a 以上的防護壽命 。 __ 3.3 表面處理要求 儲罐內壁的表面處理要求十分嚴格,主要涉及到噴射清理 、 表面粗糙度 、 灰塵清潔度 、 鹽分測試等 。 噴射清理通常要求達到 Sa 2 ( ISO 98501 - 1:1988 或 GB 8923 ― 1988 )或 SSPC SP10 。 表面粗糙度,對于一般涂層要求為 Rz40 ~ 75 μ m ,對于單道無機硅酸涂料為 Rz30 ~ 50 μ m 。 灰塵清潔度要求不大于 ISO 8502 - 3 的 2 級 。 對于鹽分測試,按 ISO 8502 - 6 和 ISO 8502 - 9 進行,要求表面氯離子含量小于 50 mg/m 2 。 3.4 質量檢查要點 儲罐內壁的施工需要專業的人員和專業的設備,其質量控制要點可以按施工階段分為現場檢查 、 結構和清潔檢查 、 表面處理檢查 、 施工檢查和最終檢查,見表 4 。 4 結語 儲罐的防腐主要分為外壁防腐和內壁防腐 。 外壁防腐與通常的鋼結構防腐蝕涂裝系統和要求是一致的,原油罐外壁屬保溫層內的防腐 。 內壁的防腐則較為復雜,要考慮到不同的介質 、 溫度 、 pH 等很多因素 。 在不同施工階段都要進行詳細的檢查,包括現場檢查 、 結構和清潔檢查 、 表面處理檢查 、 施工檢查 、 最終檢查 。 要保證成功的儲罐防腐涂裝,除了選用合適的涂料產品外,更需要高素質的涂裝施工隊伍和設備,以及嚴格的質量控制程序 。